| 单词 | 水电站水库群长期优化调度 |
| 释义 | 【水电站水库群长期优化调度】 拼译：optimal long-term scheduling of multireservoir hydropower systems 随着水利水电建设的发展，在一个电力系统或水利系统内，往往有许多座水电站水库。由于各水电站水库所处地理位置和气象条件等的不同，出现丰、枯水的时间不完全同步，和由于各水电站水库库容的大小与调节性能的差异及水头等的不同，把它们作为整体联合起来，共同满足电力系统用电和水利系统兴利除害等要求，进行径流补偿和电力补偿调节，实行水电站水库群的优化调度，对于提高水电站水库群的综合利用效益和能量指标，提高水利水电系统和电力系统的规划设计和运行管理水平，及实现科学化、现代化，具有重要作用和意义。水电站水库群的长期(季、年、多年)优化调度研究解决战略问题，指导短期(日、周)和厂内优化调度。 水电站水库群的长期优化调度，是在单库长期优化调度的基础上发展起来的。最早是1946年马斯(Masse)把该问题作为存储论处理，所用的函数方程选优法正是动态规划方法的核心。1955年，李特尔(Little)在美国运筹学会期刊上发表题为“水电系统中水库蓄水的利用”论文，他把径流过程用马尔柯夫链描述，利用别尔曼的动态规划原理，以发电效益最大为目标，用电子计算机推求大苦力(Grand Cooley)水电站的调度方案。1958年苏联茨维特柯夫(Цветкoв)提出以燃耗费用与水电站因缺水引起的各种损失费用之和最小为准则，进行长期调节水电站的优化运行。在1960年霍华德(Howard)的《动态规划与马尔柯夫过程》一书的理论基础上，开始把水库优化调度作为马尔柯夫决策规划的研究(1963年White，1969年Odoni等)。尽管在以后的水库优化调度和径流描述所用的理论方法中，还有大系统理论、排队论、存贮论、非线性规划及其它，和对径流的确定型描述方法等等，但直到90年代，动态规划和马尔柯夫决策规划、及用马尔柯夫链描述径流，仍然是一种主要理论方法。在中国，1960年中科院和水科院合译《运筹学在水文水利计算中的应用》一书，其后相继”发表了一些文章，并对狮子滩、古田溪等水电站水库制订了长期优化调度方案。由于十年动乱，研究停顿。到1975年前后，又开始蓬勃发展。武汉水电学院开办了短训班，比较系统地介绍了径流描述和优化调度原理与方法。1979年湖南水利电力局和华中工学院协作完成了“用策略迭代法编制柘溪水电站1979～1980年最优电力调度方案”，该方案考虑了时段来水间的相关关系和面临时段的径流预报。1980年5月在富春江水电站召开了“全国水电站最优调度经验交流与专题研讨会”，会上重点交流了柘溪水电站和黄河上游刘家峡梯级水电站优化调度研究成果外，还重点讨论了当时一些优化成果，在发电量有所增加的同时如何避免保证率有所降低、破坏深度过大的问题。会后几年，水科院、清华大学等单位，采用罚函数试算法，使保证率和破坏深度比原来有相当改善，但还低于设计要求。华北水电学院北京研究生部在进行刘家峡梯级水电站优化调度研究中，采用改变约束法，使保证率和破坏深度完全满足了要求。在单库长期优化调度研究方面，国外取得了很大进展，但大多或是停留在理论上的一般分析，或是为了简化计算作了脱离实际的假定，因而用于生产、取得实际效益的成果较少。中国从60年代开始，特别是70年代后期和80年代前期，许多高等学院校和科研单位同生产部门合作，在这方面进行了大量工作，在理论研究和计算方法面与先进国家相比，有所发展和创新，某些方面已达到国际先进水平。多库长期优化调度的研究，按照径流描述方法的不同，有确定型和随机型两类。确定型方法比随机型简单方便，能求解较大规模的库群系统，中国也进行了一些研究，例如1985年9月河海大学提出的“电站群开发顺序组合补偿、优化调节数学模型研究”，1987年9月张勇传等发表的“水库群优化调度理论的研究－SEPOA法”的论文，分别用于梯级及并联水库。这类方法的不足处是采用未来径流为已知的假定与实际不符，使所得优化成果偏大，难以获得，且难以指导实际运行。用随机过程描述径流，不仅与实际比较吻合，在理论上也比较完善。但它比较复杂，特点是当水库多时，计算量很大。1968年以色列斯维(Schweig)和英国柯尔(Cole)求解了离散化很粗糙的两库优化调度(共(2×4)2=64个状态)，由于“维数灾”困难，直到80年代中后期，始终停留在只能求解两库的水平上。随机型方法中分为径流按随机独立和相关处理两种。按随机独立处理的方法中，包括1980年前后加拿大屠琴(Turgeon)和美国阿伦克马(Arunkumar)等提出的聚合分解法、动态规划逐次渐近法，分别把多库问题化为两库和单库问题，多次反复求解，以获得多库问题近似解。还有一种合成水库法，它把库群合成为一个虚拟的等价水库和水电站模型，瑞典等国用此法调度，但它忽略了水库水头变化的影响，应用受到限制。此外还有一些其他方法。径流按随机相关的处理中，主要是是计入了相邻时段的相关关系，其计算量比随机独立处理为大，因而减少计算量成为更加突出问题。一种思路是通过减少状态离散值的途径来减少计算量，另一种思路是通过减少状态变量来达到减少计算量、扩大求解规模的目的，例如把实际存在较密切的相关关系的来水，简化为按随机独立处理，但这样将损失一部分效益。1979年以色列茄尔(Gal)提出参数迭代法，通过寻找合适的函数族来拟合递推曲线，可大大节省计算工作量。1984年华北水电学院研究生部将该法推广用于多库，取得了满意结果。1985年巴西柏列拉(Pereira)等提出一种分解算法，是一个新的思路，但还有较大缺陷，难以用于实际。此外，还有的提出用泛函分析法、可变容差法等方法求解。在国内，60年代一些单位进行过长江三峡水库群的研究。1981年华中工学院等单位提出一种按总偏优损失最小调正决策，求解两库优化调度的近似方法。1985年南京水文水资源研究所、清华大学，1987年水科院等单位，分别提出了两库联合优化调度的论文和研究报告。总之，无论是国内还是国外，在库群随机长期优化调度研究上，还存在2个问题：一是在径流处理上，还没有同时计入时间、空间相关关系的模型和实例；二是在求解规模上，还没有比较科学、有实用价值的超过两库的模型和实例，长期来一直停留在两库的水平上。针对上述问题，北京水利电力经济研究所从1983年开始在这方面进行了研究，先是结合黄河上游龙羊峡、刘家峡2库5站优化调度研究，于1984年7月提出了“多目标多层次法”模型和软件，接着扩展到梯级多库和串并混联水库群系统，到1990年止已完成了黄河以南16个省(区)范围内共80多个水电站水库群系统的优化调度，最大求解规模达40余座水电站，其中长期调节水库20余座。在克服“维数灾”困难方面取得了重大突破。首次同时计入了径流在时间和空间上的相关关系。综合运用动态规划逐次渐近法、参数迭代法、增量动态规划法、多目标规划等多种优化理论，使模型具有较好的科学性和实用性。1988～1990年，在“多目标多层次法”基础上，按照大系统递阶控制理论，又进一步提出了“分级多层次法”模型和软件，用来求解跨大区联网时大规模水电站群的优化调度问题，完成了国家“七五”重点科技攻关项目，“三峡周围五大区水电站群优化补偿调节调度”研究，求解规模达117座水电站(含长期调节水库73座)，效益显著。1991～1993年又进行了能源部重点科技项目“多目标多层次法”优化调度模型和软件的微机化和推广应用研究，现已基本完成。今后的研究热点有：(1)研究进一步节省机时和内存的措施，可在微机上求解的规模较大的模型和软件；(2)能适应大量方案比较用的既简便又有较好科学性和实用价值的模型和软件；(3)专家系统在库群优化调度中的应用；(4)进一步研究具有较好科学性，应用方便，适应性强，能较好反映电力系统和综合利用要求，效益更好的模型和软件。在径流的数学描述、多站人工生成和提高预报等研究上也有重要意义。【参考文献】：1 Little J D C．Jounal of the Operations Resezrch Society of America，1955，3：187～1972 Howard R A．Technology Press of Massachusetts Institute of Technology and John wiley & Sons，Ino，19603 Bellman R E，Dreyfas S E．Aplied Dynamic Programming，New Jercey：Princeton Univercity Press，19624 Turgeon A．WaterResour．Res．，1981，17(6) 5 Yakowitz S．Water Resour．Res．，1982，18(4)6 张勇传主编．优化理论在水库调度中的应用．长沙：湖南科技出版社，19857 董子敖．水库群调度与规划的优化理论和应用．济南：山东科学技术出版社，19898 董子敖．水力发电学报．1991，(4)：1～10(北京水利电力经济研究所董子敖教授撰) |
| 随便看 |
科学参考收录了7804条科技类词条，基本涵盖了常见科技类参考文献及英语词汇的翻译，是科学学习和研究的有利工具。